Психофизиологические механизмы внутреннего проговаривания фонем

Аннотация

Актуальность. Проблема выявления мозговых механизмов внутренней речи (проговариваемых мысленно слов или даже отдельных звуков — фонем) на основе электрической активности мозга актуальна и значима для ряда практических приложений, в частности для усовершенствования построений интерфейсов мозг-компьютер.

Цель. Электроэнцефалографическое исследование направлено на выявление мозговых механизмов внутренней речи с учетом модальности ее инициализации.

Методика. В исследовании на 25 испытуемых регистрировалась 19-канальная ЭЭГ в процессе выполнения трех задач на восприятие и внутреннее проговаривание семи фонем русского языка: А, Б, Ф, Г, М, Р, У, которые предъявлялись визуально (в виде букв) и аудиально. Анализ полученных ЭЭГ данных проводился с помощью нового авторского способа локализации мозговой активности «виртуально вживленный электрод» (разработчик А.В. Вартанов), который позволяет по данным скальповой ЭЭГ реконструировать электрическую активность, источник которой располагается в определенном месте внутри головы (исследовалась активность в 33 различных точках мозга).

Результаты. Получены усредненные вызванные потенциалы для всех исследуемых областей мозга и выявлены функциональные связи этих структур в виде графов связности для соответствующих условий.

Выводы. Обнаружено, что процессы проговаривания, выраженные в ВП, определенным образом различаются в зависимости от модальности инициации (т.е. исходной формы воспроизводимого образа). Выявлена синхронизированная активность ряда мозговых зон, обеспечивающих внутреннюю речь. Особую роль играет активность гиппокампа и бледного шара (Gl. Palidus). Форма ВП при восприятии во многом схожа с его формой при проговаривании. Активация при зрительном входе почти всегда значительно выше, чем при аудиальном.

Литература

1. Бахтин О.М., Кривко Е.М., Кирой В.Н. Электромиографические компоненты, ассоциированные с внутренней речью. Журнал медико-биологических исследований, 2020, Т. 8, № 2, 111–120. doi:10.37482/2542-1298-Z001

2. Выготский Л.С. Мышление и речь: психологические исследования / Л.С. Выготский; [предисловие Л.Ф. Обуховой]. М.: «Национальное образование», 2019. (Антология мировой педагогики).

3. Плоткин В.Я. Фонологические кванты. Новосибирск: ВО «Наука» Сибирская издательская фирма, 1993.

4. Соколов А.Н. Внутренняя речь и мышление. М.: Рус. яз., 1984.

5. Alderson-Day, B., Weis, S., McCarthy-Jones, S., Moseley, P., Smailes, D., Fernyhough, C. (2016). The brain’s conversation with itself: neural substrates of dialogic inner speech. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 11 (1), 110–120.

6. Ardila, Alfredo & Bernal, Byron & Rosselli, Monica. (2015). How Localized are Language Brain Areas? A Review of Brodmann Areas Involvement in Oral Language. Archives of clinical neuropsychology : the official journal of the National Academy of Neuropsychologists. 31. doi: 10.1093/arclin/acv081.

7. Daly, I., Nasuto, S.J., Warwick, K. (2012). Brain computer interface control via functional connectivity dynamics. Pattern Recognition, 45 (6), 2123–2136.

8. Flinker, A., Korzeniewska, A., Shestyuk, A.Y., Franaszczuk, P.J., Dronkers, N.F., Knight, R.T., Crone, N.E. (2015). Redefining the role of Broca’s area in speech. PNAS 3, 112 (9), 2871–2875. doi: 10.1073/pnas.1414491112

9. Frings, L., Wagner, K., Halsband, U., Schwarzwald, R., Zentner, J., Schulze-Bonhage, A. (2008). Lateralization of hippocampal activation differs between left and right temporal lobe epilepsy patients and correlates with postsurgical verbal learning decrement. Epilepsy Res, 78 (2–3), 161–70.

10. Hartwigsen, G., Baumgaertner, A., Price, C.J., Koehnke, M., Ulmer, S, Siebner, H.R. (2010). Phonological decisions require both the left and right supramarginalgyri. PNAS, 107 (38), 16494–9.

11. Kemmerer, A.D. (2015). Cognitive Neuroscience of Language. Psychology Press, 25–80. ISBN 9781848726215

12. Leisman, G, Moustafa, AA, Shafir, T. (2016). Thinking, Walking, Talking: Integratory Motor and Cognitive Brain Function. Front Public Health, 25, 4–94. doi: 10.3389/fpubh.2016.00094

13. Roberts, J.D., Greenlee, D.M., Corcos, A.S., Kurani, A. (2018). Altered resting- state functional connectivity of the putamen and internal globus pallidus is related to speech impairment in Parkinson’s disease. Brain and Behavior, 8 (3).

14. Sporns, O. (2011). The human connectome: A complex network. Ann. N. Y. Acad. Sci. doi:10.1111/j.1749-6632.2010.05888.x

15. Stoeckel, C., Gough, P.M, Watkins, K.E., Devlin, J.T. (2009). Supramarginalgyrus involvement in visual word recognition. Cortex, 45 (9), 1091–6.